城市道路跨铁路桥预应力混凝土连续箱粱施工控制
关键词：道路跨铁路桥；连续箱梁桥；施工控制；
0引言
保证桥梁施工过程中结构安全以及成桥状态(内力、线形状态)符合设计要求，桥梁施工控制是不可缺少的。桥梁施工控制是确保桥梁施工质量的关键。对于混凝土桥来讲，由于混凝土材料本身是非匀质材料和材料特性不稳定外，还受温度、湿度、时间等因素的影响，这些影响因素必然造成各阶段或各层的内力和位移随着混凝土浇筑或块件拼装过程变化而偏离设计值。为了保证桥梁施工质量，必须要对建桥的整个过程进行严格的施工控制。
本文结合笔者的工程实践经验，以衡阳市蒸湘南路延伸二期工程跨湘桂铁路立交桥为工程实例对城市道路跨铁路桥混凝土连续箱粱的施工控制进行探讨。
1工程概况
衡阳市蒸湘南路延伸二期工程第一合同段为跨湘桂铁路立交桥工程，其起讫点里程为：K0+000-K0+361。工程场地为低矮小丘陵地貌，地表覆盖层较薄，基岩为第三纪古新世的紫红色粉细砂岩夹泥岩。
本桥梁跨越湘桂铁路正线一股道，站线三股道，跨越煤炭公司栈煤线二股道，桥梁中心线与湘桂铁路正线交角为100°，与栈煤二线交角为75°,桥梁桥面较宽，桥面全宽39m，采用分离式桥面（分别为A线和B线）分别布置桥孔，本桥桥型布置为：
A线：32.5+37.5+2×35+25+7×20m，其中引桥为七跨20m连续梁，主桥32.5+37.5+2×35+25m连续梁为跨湘桂铁路及煤场而设。
B线：4×35+25+7×20m，其中引桥为七跨20m连续梁，主桥4×35+25m连续梁为跨湘桂铁路及煤场而设。
2施工控制系统的建立
2.1施工控制管理分系统
结合蒸湘南路延伸二期工程跨湘桂铁路立交桥施工控制的实际，施工控制管理系统的设计(见图1)。
2.2施工现场(微机)控制分系统
施工现场(微机)控制分系统是施工控制系统的技术核心，它包括整个施工控制的主要分析过程，具有数据比较、结构当前状态把握、误差分析、参数识别、未来预测、综合调优决策等功能。根据该大桥的实际，按功能上的不同，分别建立多个支系统组成，其中包括数据采集系统、结构分析系统、参数识别系统、状态预测系统、综合调优决策系统。
3施工过程分析
（1）搭设支架。
（2）浇筑第一段混凝土，在混凝土强度达到90%以后，按顺序两端张拉底板、腹板、腹板加腋处预应力钢束，同时张拉一部分1号墩横隔横向钢束
（3）浇筑第二段混凝土，用圆锚连接器接长相应钢束，在混凝土强度达到90%以后，按顺序右端张拉腹板、腹板加腋处预应力钢束，同时张拉一部分2、3号墩横隔横向钢束，
（4）浇筑第三段混凝土，用圆锚连接器接长相应钢束，在混凝土强度达到90%以后，按顺序右端张拉腹板、腹板加腋处预应力钢束，同时张拉一部分4号墩横隔横向钢束，最后，张拉通长的顶板钢束，待成桥后，张拉其余的横隔横向钢束。
4施工控制误差分析
在实际施工过程中，桥梁结构的实际状态与理想状态总存在一定的误差，包括设计参数误差、施工误差、测量误差等。为分析施工误差，我们把桥梁施工看作为一个复杂的动态系统，运用现代控制理论，根据结构理想状态、现场实测状态和误差信息进行误差分析，并制定可调变量的最佳调整方案，指导施工现场调整作业，使结构施工的实际状态趋于理想状态。
4.1结构参数敏感性分析
桥梁结构的设计参数主要是指能引起结构状态(变形和内力)变化的要素。在同一座桥梁结构中，不同的设计参数对结构状态影响程度是不同的;同一设计参数对不同结构体系也有不同程度的影响。
4.1.1结构参数敏感性分析
结合蒸湘南路延伸二期工程跨湘桂铁路桥，对该工程中设计参数进行了敏感性分析，其结果对预应力混凝土连续梁桥的施工控制有一定的参考价值。设计参数的规范值参照中华人民共和国交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ023-85)))。敏感性分析步骤如下：
①将参数变化幅度控制在10%左右;
②选定控制目标，如桥跨的挠度、应力，利用结构分析系统，修改设计参数，计算成桥状态跨中挠度、应力的变化幅值，建立各参数的敏感性方程;
③据各参数对控制目标的影响程度确定出主要设计参数和次要设计参数。
4.1.2敏感性分析结果
预应力混凝土连续梁桥设计参数敏感性分析所选定的参数及显著性见表1。通过桥梁综合计算程序桥梁博士2.9版及BSACS系统进行正装计算及倒拆分析，以施工过程中各节段的计算预拱度为比较目标，其结果见图2-图5.
结果分析，在表1的显著性条件下，将各设计参数对悬臂施工预拱度影响的敏感性分为两等:混凝土容重、混凝土模量、预应力张拉力为第一等，这些参数在士10%的显著性条件下，预拱度波动幅度在10%以上;预应力管道摩阻、预应力管道偏差、钢绞线弹性模量为第二等，这些参数在士10%的显著性条件下，预拱度的波动范围在-5%以下。
4.2设计参数的调整
对于混凝土连续连续箱梁来讲，影响挠度及预拱度的参数虽然很多，但有些参数在施工中的变异却是不大的，如截面特性参数，是截面几何尺寸的函数，由于几何尺寸可以较为准确的把握，故变异很小，还有些参数，虽然变异很大，难以把握，但其影响可以通过某种方法滤除(如温度)。对于参数调整应着重考虑的参数项有:(1)块件重量;(2)有效预加力;(3)弹性模量。对于这些参数如果在各施工阶段能获得其真实值，并将实际结果与原定理想状态比较，就可以确定其调整量。
参考文献
[1]徐岳，土亚君，万振江.预应力混凝土连续梁桥设计.北京:人民交通出版社，2000
[2]钱争峰,徐变,桂学•预应力混凝土连续箱梁桥的施工监控[J]•山西建筑,2005,31(3)
